水基金屬加工液防腐技術（簡體書）

1.本書聚焦於水基金屬加工液的微生物污染防控技術；2.從相關機理、產品研發、應用管理、環保立法等方面入手，結合作者多年從業經驗，對水基金屬加工液的防腐技術進行全面闡述；3.可為國內金屬加工液行業的健康發展提供參考，同時也可供其他面臨微生物污染風險的工業領域從業者借鑒。

近年來，隨著我國金屬材料加工與機械製造行業的迅速發展，與之相關的環境污染問題也愈發嚴重，其“三廢”污染源主要來自加工過程中使用的工藝介質———水基金屬加工液的無序排放。

控制水基金屬加工液的環境風險，需要不斷加強環保立法和執法監管，但為根本的是從源頭上減少乃至杜絕廢棄物的產生。水基金屬加工液被微生物污染而引起腐敗是主要的廢水成因。防腐技術即防止因微生物污染引起腐敗，從而使微生物活動所導致的產品風險小化。顯而易見，防腐工作應立足於事前預防，而非發生腐敗後再行處理。實施防腐技術可為水基金屬加工液用戶和社會帶來諸多收益，如延長加工液使用壽命、減少廢水總量、提高生產效率、降低運營成本、防範健康風險、保護生態環境等，同時也是供應鏈內相關企業積極履行社會責任的行為。

本書內容聚焦於水基金屬加工液防腐技術，內容較豐富、全面，注重理論聯繫實踐，以全面的視角看待防腐工作，提出了微生物污染的三級預防策略，闡述了水基金屬加工液的供應鏈中各環節對產品防腐工作的貢獻。雖然各個環節的實施方法有所側重，但核心目標都是為了控制微生物的數量、抑制其生理活性，進而獲得滿意的產品使用壽命。本書的內容體系如下圖所示。

本書第4章和第7章由李濤、顧學斌合著，其余章節由李濤編著。本書的出版得到了南京科潤工業介質股份有限公司、南京坦斯特潤滑油有限公司、上海日乾化工科技有限公司的支持，在此一並表示感謝!

希望本書能為我國金屬加工液行業的發展提供一些幫助和參考。由於筆者學識尚淺，書中內容難免會有疏漏和不妥之處，懇請讀者給予指正。可通過郵箱litlub@163.com 聯繫到作者。



編著者

2022年8月

第1章總論001

1.1材料加工與機械製造行業簡述001

1.2金屬材料加工與金屬加工液002

1.2.1金屬材料加工的範疇002

1.2.2金屬加工液的內涵和概念004

1.2.3金屬加工液的水性化趨勢005

1.2.4金屬加工液的失效006

1.3金屬加工液的微生物污染與環境風險007

1.3.1微生物污染與腐敗007

1.3.2金屬加工液對環境的影響途徑009

1.3.3金屬加工液中的環境污染物009

1.4防腐技術方法論及控制環節010

1.4.1方法論011

1.4.2控制環節017



第2章金屬加工液相關的環保立法、環境政策與相關標準019

2.1中國的環保立法、環境政策與相關標準019

2.1.1水環境保護相關舉措020

2.1.2土壤環境保護相關舉措022

2.1.3大氣環境保護相關舉措024

2.1.4有毒有害化學品風險管控政策和措施026

2.2國外主要經濟體的環保立法與相關政策032

2.2.1歐盟032

2.2.2美國034

2.2.3日本036

2.3與金屬加工液行業有關的國際公約038

2.4環保政策對金屬加工液行業的影響039



第3章金屬加工液042

3.1金屬加工液發展簡史042

3.2金屬加工液的分類044

3.2.1按產品用途分類044

3.2.2按技術原理分類045

3.3常見金屬加工液的典型配方結構047

3.3.1切削油047

3.3.2乳化型切削液048

3.3.3全合成切削液049

3.3.4復合型金屬加工液049

3.4金屬加工液的技術發展趨勢050



第4章水基金屬加工液的微生物污染051

4.1霉腐微生物的形態構造和特點051

4.1.1細菌051

4.1.2放線菌054

4.1.3酵母菌055

4.1.4霉菌057

4.2微生物生長條件059

4.3水基金屬加工液中的微生物062

4.3.1細菌063

4.3.2真菌063

4.4水基金屬加工液的生物降解過程064

4.5微生物污染的危害066

4.5.1對工作液的危害067

4.5.2對設備和加工件的危害069

4.5.3對人體健康的危害070

4.5.4對生態環境的危害072

4.5.5對經濟效益的損害072

4.6微生物檢測技術073

4.6.1計數法073

4.6.2重量法075

4.6.3生理指標法075

4.6.4微生物快速檢測技術075



第5章水基金屬加工液微生物污染控制策略078

5.1預防微生物污染的理論依據078

5.2微生物污染的主要危險因素079

5.2.1危險因素的概念079

5.2.2危險因素的識別079

5.3微生物控制原理080

5.3.1機械方法081

5.3.2化學方法081

5.3.3物理方法082

5.3.4生物方法084

5.4微生物污染的三級預防策略086

5.4.1一級預防086

5.4.2二級預防087

5.4.3三級預防088



第6章生物穩定型水基金屬加工液089

6.1生物穩定型配方技術的內涵089

6.2生物穩定型配方體系構建原理090

6.2.1營養源的削減091

6.2.2環境條件的控制092

6.2.3抗微生物化學制劑的應用093

6.3有機物的生物降解性094

6.3.1有機物生物降解性的基本規律094

6.3.2不同有機物的生物降解性095

6.4有機物生物降解性的表征方法102

6.4.1生物降解性的測定原理102

6.4.2生物降解性的測定方法104

6.5腐敗挑戰試驗111

6.5.1動態評價法111

6.5.2靜態評價法117

6.6生物穩定型水基切削液的開發117

6.6.1有機胺的生物穩定性評價118

6.6.2生物穩定型水基切削液配方示例123



第7章殺菌劑在水基金屬加工液中的應用125

7.1工業殺菌劑概述125

7.1.1殺菌劑的定義125

7.1.2殺菌劑的作用機制128

7.1.3殺菌劑的分類129

7.1.4殺菌劑的安全性與毒理學評價131

7.2用於水基金屬加工液中的殺菌劑活性成分132

7.2.1醛類和甲醛釋放體殺菌劑133

7.2.2唑類殺菌劑133

7.2.3酚類及其衍生物殺菌劑139

7.2.4陽離子型殺菌劑140

7.2.5其他類型殺菌劑142

7.3殺菌劑在水基金屬加工液中的應用技術145

7.3.1殺菌劑選型的考慮要素145

7.3.2殺菌劑的使用方法149

7.3.3微生物的抗逆性及其應對措施155



第8章水基金屬加工液產品采購與選型158

8.1采購環節對防腐工作的重要性158

8.2產品選型的考慮要素159

8.2.1技術要素159

8.2.2經濟要素161

8.2.3法規符合性161

8.3產品選優方法161



第9章水基金屬加工液應用階段的防腐管理167

9.1水基金屬加工液防腐管理的特點167

9.2管理實施責任主體168

9.3水基金屬加工液的儲存169

9.4工藝用水170

9.4.1原水171

9.4.2自來水172

9.4.3軟化水173

9.4.4純水和超純水174

9.4.5再生水176

9.5工作液的配制程序177

9.6水基切削加工液的日常管理180

9.6.1現場防腐相關的管理項目180

9.6.2工作液防腐管理的關鍵要素195

9.6.3工作液微生物控制能力的恢復196

9.6.4嚴重腐敗的應對措施197

9.7工作液凈化技術198

9.8化學品管理承包模式200

9.8.1化學品管理承包相關概念201

9.8.2化學品管理承包項目運行模式202

9.8.3化學品管理團隊及其主要工作內容203

9.8.4化學品管理服務的技術要求204

9.8.5化學品管理承包模式的優越性和局限205



第10章防腐技術對廢水處理環節的影響207

10.1水基金屬加工液廢水的特點207

10.2工業廢水的處理系統及其原理208

10.3防腐技術對廢水處理環節的影響210

10.3.1產品類型的影響210

10.3.2酸堿度和pH 值的影響211

10.3.3殘留殺菌劑成分的影響213

10.3.4難降解有機物的影響213

10.3.5添加劑溶解性的影響214

10.4廢水少量原則214



第11章水基金屬加工液防腐技術面臨的挑戰217



參考文獻220